Tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải của công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu tắc vân, tp cà mau với quy mô 7000 tấn sản phẩmnăm

đầu t m, rút tim và nội tạng t m… Sau khi t m được rửa sạch thì được đem phân cỡ, sau đó tiếp tục được rửa sạch và được đem cân khối lượng Tiếp đến t m được xếp vào khu n Giai đoạn này t

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ

LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC VÂN, TP CÀ MAU, VỚI QUY MÔ 7000 TẤN

SẢN PHẨM/ NĂM

SV TH : TẠ HỮU PHƯỚC

MSSV: 0450020453 GVHD: Th.S NGUYỄN NGỌC TRINH

BỘ MÔN KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ

LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC VÂN, TP CÀ MAU, VỚI QUY MÔ 7000 TẤN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

1 Nội dung và kết quả Đồ án

2 Tinh thần, thái độ và tác phong làm việc

3 Bố cục và hình thức trình bày đồ án

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

1 Nội dung và kết quả Đồ án

2 Tinh thần, thái độ và tác phong làm việc

3 Bố cục và hình thức trình bày đồ án

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin gửi đến qu thầy cô lời cảm ơn trân trọng nhất!

Trong suốt thời gian học tập tại trường dưới sự dìu dắt tận tình của quý thầy cô tại Trường Đại học Tài Nguy n và M i Trường Tp Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho em những kiến thức, những kinh nghiệm qu báu trong chuy n m n cũng như lĩnh vực khác Sự tận tụy, say mê, lòng nhiệt tình của quý thầy c là động lực giúp em cố gắng, trao dồi thêm kiến thức và vượt qua những khó khăn trong học tập

Em xin gửi lời cảm ơn chân tình đến c Nguyễn Ngọc Trinh đã tận tâm hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

Dù đã nỗ lực và cố gắng trong bài đồ án tốt nghiệp nhưng kh ng tránh khỏi những sai sót, khuyết điểm Vì vậy em rất mong nhận được sự góp ý từ quý thầy cô và bạn bè để báo cáo hoàn thiện hơn

Tp Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 04 năm 2017

Sinh viên

Tạ Hữu Phước

do ngành chế biến thủy sản gây ra Điều này cho thấy ngành chế biến thủy sản đang đứng trước nguy cơ làm suy thoái và ảnh hưởng không nhỏ đến m i trường

Việc nghiên cứu xử l nước thải cho ngành chế biến thủy sản, cũng như các ngành công nghiệp khác đang là một yêu cầu cấp thiết đặt ra không chỉ đối với doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực mà còn với các nhà khoa học

Trước tình hình đó việc thiết kế hệ thống xử l nước thải tập trung tại nhà máy chế biến thủy sản là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hòa lâu dài, bền vững giữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ m i trường một cách thiết thực nhất Do đó đề tài “ Tính toán, thiết kế trạm xử l nước thải cho công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân với công suất 7000 tấn sản phẩm/ năm” được thực hiện

Với các chỉ ti u trong nước thải vượt qua Quy chuẩn cho phép, cần phải xử lý trước khi thải ra ngoài m i trường Công nghệ xử l nước thải ở đây là sử dụng phương pháp sinh học để xử lý các chỉ tiêu: COD, BOD Kết hợp phương pháp cơ học

để loại bỏ các cặn lớn trước khi đi vào bể xử lý sinh học

Công nghệ ở đây sử dụng ở đây là bể sinh học kỵ khí UASB, bể sinh học hiếu khí MBBR để xử lý COD và BOD

Với ưu điểm nổi trội của công nghệ hiếu khí với giá thể lơ lửng MBBR:

- Chịu được tải tọng hữu cơ cao

- Hiệu xuất xử l BOD l n đến 90%

- Xử l được N, P trong nước thải

- Mật độ vi sinh vật xử lý trên một đơn vị diện tích cao và đặc trưng

- Tiết kiệm được diện tích

- Dễ vận hành

Hiệu quả xử lý của toàn bộ hệ thống đạt khoảng 96% Đảm bảo chất lượng đầu

ra đạt QCVN 11 – MT: 2015/BTNMT

ABSTRACT

Vietnam is currently in the process of industrialization and modernization Market economy is the driving force for the development of all economic sectors, including the food and foodstuff processing sector, which creates valuable products for domestic consumption as well as export In recent years, there have been many complaints and comments from people about environmental pollution caused by fishery processing This shows that the seafood processing industry is facing the risk

of causing serious degradation and negative impact on the environment

The study of wastewater treatment for the seafood processing industry, as well

as other industries, is an urgent need not only for companies operating in this field but also for scientists

In this situation, designing of a concentrated wastewater treatment system at a seafood processing factory is necessary to achieve a long-term, sustainable harmony between the need for socio-economic development and environmental protection Therefore, the topic of "Calculating and designing wastewater treatment plant for Tac Van Seafood Processing Export Joint Stock Company with the capacity of 7000 tons

of product per year" is implemented

The wastewater must be treated before being discharged into the environment if the criteria in it exceed the permissible standards, The wastewater treatment technology that we are utilizing is using biological methods to treat COD, BOD and combining mechanical methods to remove large deposits before it enters the biological treatment tank The technologies used to treat COD and BOD are the UASB anaerobic bioreactor and aerobic MBBR

The outstanding advantages of aerobic technology with floating MBBR:

- Be loaded with high organic loading

- Be up to 90% in efficiency of BOD processing

- Treat N and P in wastewater

- Be high and characteristic in the density of microorganisms treated per unit area

- Save space

- Be easy to operate

The efficiency of the entire system is about 96% Quality assurance of output reached QCVN 11 - MT: 2015 / BTNMT

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ii

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iv

ABSTRACT v

MỤC LỤC vi

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH x

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi

CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1

1 ĐẶC VẤN ĐỀ 1

2 MỤC TIÊU ĐỒ ÁN 1

3 ĐỐI TƯỢNG THỰC HIỆN 1

4 GIỚI HẠN PHẠM VI 1

5 NỘI DUNG ĐỒ ÁN 2

6 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2

7 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 2

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC VÂN 3

1.1.1 Giới thiệu khái quát về công ty 3

1.1.2 Quy trình sản xuất 4

1.2 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC THẢI PHÁT SINH CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC VÂN 5

1.2.1 Nguồn gốc 5

1.2.3 Tính chất nước thải của hoạt động sản xuất 6

1.3 TỔNG QUAN MỘI SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH THỦY SẢN 8

1.3.1 Phương pháp cơ học 8

1.3.1.1 Song chắn rác 8

1.3.1.2 Bể thu và tách dầu mỡ 9

1.3.1.3 Bể điều hòa 10

1.3.1.4 Bể lắng 10

1.3.2 Phương pháp hóa l 12

1.3.3 Phương pháp xử lý sinh học 16

1.3.3.1 Xử l nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 16 1.3.3.2 Xử l nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo 17 1.3.4 Khử trùng nước thải 22

1.3.5 Xử lý bùn cặn 22

CHƯƠNG 2 ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHO NƯỚC THẢI THỦY SẢN 24

2.1 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 24

2.2 LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 24

2.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ 26

2.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 31

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 32

3.1 DỰ ĐOÁN HIỆU SUẤT XỬ LÝ 32

3.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 36

3.2.1 Song chắn rác 36

3.2.2 Hố thu gom 40

3.2.3 Bể lắng cát 42

3.2.4 Bể điều hòa 44

3.2.6 Bể trung gian 55

3.2.7 Bể UASB 57

3.2.8 Bể MBBR 67

3.2.9 Bể lắng 2 (lắng ly tâm) 74

3.2.10 Khử trùng nước thải, tính toán bể tiếp xúc 77

3.2.11 Bể chứa bùn 79

CHƯƠNG 4 DỰ TOÁN KINH TẾ 81

4.1 CHI PHÍ ĐẦU TƯ XÂY DỰNG 81

4.1.1 Chi phí các hạng mục công trình 81

4.1.2 Chi phí lắp đặt máy móc, thiết bị 82

4.2 CHI PHÍ VẬN HÀNH 84

4.2.1 Chi phí hóa chất 84

4.2.2 Chi phí điện năng 84

4.2.3 Chi phí nhân công 85

4.2.4 Chi phí bảo dưỡng 85

4.3 CHI PHÍ CHO 1 M3 NƯỚC THẢI 85

KẾT LUẬN 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt 6

Bảng 1 2 Lưu lượng nước thải và tải lượng chất ô nhiễm của quá trình sản xuất thủy sản ( T m đ ng lạnh) 6

Bảng 1 3 Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất 7

Bảng 2 1 Hàm lượng chất ô nhiễm đầu vào của Công ty CP chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân 26

Bảng 3.1 Bảng dự đoán hiệu suất qua các công trình 32

Bảng 3.2 Các thông số tính toán cho song chắn rác 36

Bảng 3.3 Thông số thiết kế SCR 40

Bảng 3.4 Bảng thông số thiết kế hố thu gom 42

Bảng 3.5 Thông số xây dựng bể lắng cát 44

Bảng 3.6 Thông số xây dựng bể điều hòa 49

Bảng 3.7 Thông số tiêu biểu tính toán bể tuyển nổi 50

Bảng 3.8 Thông số xây dựng bể tuyển nổi 55

Bảng 3.9 Bảng thông số thiết kế bể trung gian 57

Bảng 3.10 Thông số xây dựng bể UASB 67

Bảng 3.11 Thông số thiết kế bể MBBR 74

Bảng 3.12 Thông số xây dựng bể lắng 2 77

Bảng 3.13 Thông số xây dựng bể tiếp xúc 79

Bảng 3.14 Các thông số thiết kế bể chứa bùn 80

Bảng 4.1 Chi phí xây dựng các hạng mục công trình 81

Bảng 4.2 Chi phí lắp đặt máy móc, thiết bị 82

Bảng 4.3 Chi phí hóa chất 84

Bảng 4 4 Chi Phí Điện Năng 84

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Song chắn rác 9

Hình 1.2 Bể lắng đứng 11

Hình 1.3 Bể lắng ngang 11

Hình 1.4 Bể lắng li tâm 12

Hình 1 5 Sơ đồ công nghệ bể Aerotank truyền thống 17

Hình 1.6 Bể MBBR hiếu khí và thiếu khí 20

Hình 1.7 Bể UASB 21

Hình 3.1 Tấm chắn khí 60

Hình 3.2 Tấm hướng dòng 61

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BOD : Biochemical Oxygen Demad – Nhu cầu oxy sinh hoá, mgO2/L

COD : Chemical Oxygen Demad – Nhu cầu oxy hoá học, mgO2/L

DO : Dissolved Oxygen – Oxy hoà tan, mgO2/L

MLSS : Mixed Liquor Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng bùn lỏng, mg/L

MLVSS : Mixed Liquor Volatile Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng bay hơi

trong bùn lỏng, mg/L

SS : Suspended Solid – Chất rắn lơ lửng, mg/L

VS : Volatile Solid – Chất rắn bay hơi, mg/L

TCVN : Tiêu Chuẩn Việt Nam

TCXD : Tiêu Chuẩn Xây Dựng

XLNT : Xử l nước thải

QCVN : Quy Chuẩn Việt Nam

HTXL : Hệ thống xử lý

do ngành chế biến thủy sản gây ra Điều này cho thấy ngành chế biến thủy sản đang đứng trước nguy cơ làm suy thoái và ảnh hưởng không nhỏ đến m i trường

Việc nghiên cứu xử l nước thải cho ngành chế biến thủy sản, cũng như các ngành công nghiệp khác đang là một yêu cầu cấp thiết đặt ra không chỉ đối với doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực mà còn với các nhà khoa học

Trước tình hình đó việc thiết kế hệ thống xử l nước thải tập trung tại nhà máy

t m đ ng lạnh là cần thiết nhằm đạt tới sự hài hòa lâu dài, bền vững giữa nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ m i trường một cách thiết thực nhất Do đó đề tài “ Tính toán, thiết kế trạm xử l nước thải cho công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân với công suất 7000 tấn sản phẩm/ năm” được thực hiện

2 MỤC TIÊU ĐỒ ÁN

Thiết kế trạm xử l nước thải cho công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân với công suất 7000 tấn sản phẩm/ năm đảm bảo chất lượng nước đầu ra đạt “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp chế biến thủy sản – QCVN 11-MT:2015/BTNMT”, cột B để nước thải đầu ra đảm bảo không gây ảnh hưởng tới môi trường

3 ĐỐI TƯỢNG THỰC HIỆN

Nước thải sinh hoạt và nước thải từ các quá trình sản xuất của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân

4 GIỚI HẠN PHẠM VI

- Thiết kế hệ thống xử l nước thải với công suất 7000 tấn sản phẩm/ năm

- Hệ thống đặt trong khuôn viên của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân

5 NỘI DUNG ĐỒ ÁN

- Tìm hiểu quy trình sản xuất chế biến biến thủy (tôm) của Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân

- Nguồn gốc phát sinh nước thải của công ty

- Tính chất nước thải của công ty

- Thu thập thông số về chất lượng nước thải đầu vào

- Lựa chọn các phương án xử l nước thải tối ưu vừa đảm bảo về mặt kinh tế nhưng vừa bảo vệ m i trường theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp sản xuất và chế biến thủy sản– QCVN 11-MT : 2015/BTNMT

- Tính toán thiết kế các c ng trình đơn vị trong hệ thống xử lý

- Dự toán chi phí

- Thực hiện vẽ bản vẽ trên Autocad

6 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về nước thải công nghiệp

ngành chế biến thực phẩm, tìm hiểu thành phần, tính chất nước thải và các số liệu cần thiết khác

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử l nước thải

công nghiệp qua các tài liệu chuyên ngành

Phương pháp so sánh, đánh giá: So sánh ưu nhược điểm giữa các phương án, lựa

chọn phương án phù hợp

Phương pháp tham khảo sát ý kiến chuyên gia: Tham khảo ý kiến chuyên gia

trong lĩnh vực để xây dựng phương án thu thập, phân tích xử lý số liệu

Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả cấu trúc các công trình

đơn vị trong hệ thống xử l nước thải

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC VÂN

1.1.1 Giới thiệu khái quát về công ty

- T n doanh nghiệp: Cty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân

- Loại hình doanh nghiệp: Cty cổ phần

- Giấy chứng nhận đăng k kinh doanh số: 6103000003 do Sở kế hoạch đầu tư tỉnh Cà Mau cấp ngày 24/07/2000

- Mã số thuế: 2000336035 do Cục Thuế tỉnh Cà Mau cấp ngày 26/09/2000

- Giấy phép xuất khẩu số: 38/MSDN-XNK do cục Hải quan Cà Mau cấp ngày 14 tháng 03 năm 2001

- Ngành nghề kinh doanh: Sản xuất, chế biến t m đ ng lạnh xuất khẩu

- Địa chỉ : Số 180A – Ấp Cây Trâm A – Xã Định Bình – TP Cà Mau

- Điện thoại: (0780) 847589 - Fax: (0780) 847590

- Người đại diện: Huỳnh Hữu Hiếu Chức vụ : Giám đốc

 Hệ thống làm lạnh nước: 20m3/giờ

 04 Tủ đ ng loại 1 tấn/mẻ

 02 Máy đánh vẩy: 55 tấn/ngày

 04 Máy rà kim loại (Fej 0.5mm, Sus 0.7mm)

 02 Máy phân cở

 01 Máy hấp: 400kg/giờ

1.1.2 Quy trình sản xuất

T m nguy n liệu sau khi được rửa sạch và kiểm tra trong cơ thể có tạp chất,

Tiếp nhận nguyên liệu

đầu t m, rút tim và nội tạng t m… Sau khi t m được rửa sạch thì được đem phân cỡ, sau đó tiếp tục được rửa sạch và được đem cân khối lượng Tiếp đến t m được xếp vào khu n Giai đoạn này thì các khu n chứa t m được tập trung lại và khi đủ số lượng thì được vào cấp đ ng ở nhiệt độ -180C, ở nhiệt độ này bảo đảm được chất lượng thịt con

t m kh ng thay đổi nhiều so với t m tươi Sau đó các khu n chứa t m được đưa vào

mạ băng – đây là c ng đoạn vừa tạo tính thẩm mỹ cho sản phẩm vừa bảo quản được chất lượng con t m, Tiếp theo sản phẩm được đóng gói và trữ đ ng trong kho

1.2 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NƯỚC THẢI PHÁT SINH CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN CHẾ BIẾN THỦY SẢN XUẤT KHẨU TẮC VÂN

 Nước thải sinh hoạt là nước thải xuất phát từ hoạt động sinh hoạt của cán bộ,

c ng nhân vi n trong cơ sở chế biến Đây cũng là lượng nước thải rất đáng kể vì trong

cơ sở chế biến t m đ ng lạnh có số lượng c ng nhân khá đ ng (800 người), do đó lưu lượng nước thải từ các hoạt động sinh hoạt khá lớn

1.2.2 Tính chất nước thải sinh hoạt

Loại nước thải này có thể gây ra ô nhiễm bởi các chất hữu cơ dạng lơ lững và hòa tan có chứa thành phần hữu cơ cao (BOD5, COD), dầu mỡ động thực vật, thành phần dinh dưỡng (N, P)

 Tính chất nước thải sinh hoạt

Bảng 1.1 Hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt

QCVN 14/2008/BTNMT (loại B)

b n ngoài Do đó nước thải đen qua hầm tự hoại và cùng với nước thải sinh hoạt được

đi vào hệ thống thu nước thải của nhà máy và được xử l trước khi đưa ra nguồn tiếp nhận

1.2.3 Tính chất nước thải của hoạt động sản xuất

Bảng 1.2 Lưu lượng nước thải và tải lượng chất ô nhiễm của quá trình sản

xuất thủy sản ( Tôm đông lạnh) Lưu lượng nước thải

(m 3 /tấn tôm) (U)

BOD 5 (kg/U)

TSS (kg/U)

Tổng N (Kg/U)

Tổng P (kg/U)

Dầu mỡ (kg/U)

Công suất cơ sở chế biến 7.000 tấn/năm Vậy số lượng t m đ ng lạnh hàng ngày được chế biến 23 tấn/ngày

Vậy tổng lưu lượng nước thải của cơ sở chế biến là :

Qsx = 23 115 = 2.645 m3

/ngày

 Tải lượng các thành phần ô nhiễm trong nước thải

Dựa vào bảng 1.2 và tổng lưu lượng, tính được tải lượng và hàm lượng các thông số ô nhiễm

Bảng 1.3 Hàm lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sản xuất Thông số ô nhiễm Tải lượng (kg/ngày) Hàm lượng (mg/l)

- Công ty thương mại thư nhân Minh Châu

1.3 TỔNG QUAN MỘI SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NGÀNH THỦY SẢN

1.3.1 Phương pháp cơ học

 Nguyên tắc chung

- Nước thải có thành phần hết sức phức tạp Trong nước thải không chỉ chứa các thành phần hóa học hòa tan, các loại vi sinh vật, mà còn chứa các chất không hòa tan Các chất không hòa tan có thể có kích thước nhỏ và có thể có kích thước lớn Ngoài

ra, dựa vào kích thước và tỷ trọng của chúng để loại chúng ra khỏi m i trường nước,

trước khi sử dụng các phương pháp hóa l hoặc các phương pháp sinh học

- Các vật chất có kích thước lớn như cành cây, bao bì chất dẻo, giấy, giẻ rách, cát, sỏi và cả những giọt dầu, mở Ngoài ra, vật chất còn nằm ở dạng lơ lửng hoặc ở dạng huyền phù

- Tùy theo kích thước và tính chất đặc trưng của từng loại vật chất mà người ta đưa ra những phương pháp thích hợp để loại chúng ra khỏi m i trường nước Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước lớn và tỹ trọng lớn trong nước được gọi chung là phương pháp cơ học

- Phương pháp xử l cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không hòa tan có trong nước thải và giảm 20% BOD Các công trình xử l cơ học bao gồm:

 Song chắn rác hoặc lưới lọc

 Bể lắng cát

 Bể lắng

 Điều hòa lưu lượng dòng chảy

 Quá trình tuyển nổi

1.3.1.1 Song chắn rác

- Nước thải dẫn vào hệ thống xử l trước hết phải qua song chắn rác Tại đây các thành phần có kích thước lớn (rác) như giẻ, rác, vỏ đồ hộp, rác cây, bao nilon… được giữ lại Nhờ đó tránh làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn Đây là bước quan trọng nhằm đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống xử l nước thải Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mịn Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm Theo hình dạng có thể phân thành song chắn rác và lưới chắn rác Song chắn rác cũng có thể đặt cố định hoặc di động

- Song chắn rác được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 45 – 600 nếu làm sạch thủ công hoặc nghiêng một góc 75 – 850 nếu làm sạch bằng máy Tiết diện của song chắn có thể tròn, vuông hoặc hỗn hợp Song chắn tiết diện tròn có trở lực nhỏ nhất nhưng nhanh bị tắc bởi các vật giữ lại Do đó, th ng dụng hơn

cả là thanh có tiết diện hỗn hợp, cạnh vuông góc phía sau và cạnh tròn phía trước hướng đối diện với dòng chảy.Vận tốc nước chảy qua song chắn giới hạn trong khoảng từ 0,6 -1m/s Vận tốc cực đại giao động trong khoảng 0,75 -1m/s nhằm tránh đẩy rác qua khe của song Vận tốc cực tiểu là 0,4m/s nhằm tránh phân hủy các chất thải rắn

b Bể tách mỡ

Dùng để tách và thu các loại mỡ động thực vật, các loại dầu,…có trong nước thải

Bể tách mỡ thường được bố trí trong các khu bếp ăn của khách sạn, trường học, bệnh viện,…xây bằng gạch, BTCT, nhựa composite… và bố trí bên trong nhà và gần các thiết bị thoát nước hoặc ngoài sân gần khu bếp ăn để tách dầu mỡ trước khi xã vào hệ thống thoát nước bên ngoài cùng với các loại nước khác

1.3.1.3 Bể điều hòa

- Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các khu dân cư c ng trình công cộng như các nhà máy xí nghiệp lu n thay đổi theo thời gian phụ thuộc vào các điều kiện và các điều kiện hoạt động của các đối tượng thoát nước này Sự giao động và lưu lượng nước thải, thành phần và nồng độ chất bẩn trong đó sẽ ảnh hưởng không tốt đến hiệu quả làm sạch nước thải Trong quá trình lọc cần phải điều hòa lượng dòng chảy, một trong những phương án tốt ưu nhất là thiết kế bể điều hòa lưu lượng

- Bể điều hòa làm tăng hiệu quả của hệ thống xử lý sinh học do nó hạn chết hiện tượng quá tải của hệ thống hoặc dưới tải về lưu lượng cũng như hàm lượng chất hữu

cơ giảm được diện tích xây dựng bể sinh học Hơn nữa các chất ức chết quá trình xử lý sinh học sẽ được pha loãng và trung hòa ở lượng thích hợp cho hoạt động của vi sinh vật

1.3.1.4 Bể lắng

- Bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt cặn lơ lửng có sẵn trong nước thải (bể lắng đợt 1) hoặc cặn được tạo ra từ quá trình keo tụ tạo bông hay quá trình xử lý sinh học (bể lắng đợt 2) Theo dòng chảy, bể lắng được phân thành: bể lắng ngang và bể lắng

đứng, bể lắng ly tâm

+ Trong bể lắng ngang, dòng nước chảy theo phương ngang qua bể với vận tốc không lớn hơn 0,01 m/s và thời gian lưu nước thừ 1,5 – 2,5 h Các bể lắng ngang thường được sử dụng khi lưu lượng nước thải lớn hơn 15000 m3/ngày

+ Đối với bể lắng đứng, nóc thải chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới

l n đến vách tràn với vận tốc từ 0,5 – 0,6 m/s và thời gian lưu nước trong bể dao động khoảng 45 – 120 phút Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang

từ 10 – 20 %

a Bể lắng đứng

Bể lắng đứng có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật trên mặt bằng bể lắng đừng thường dùng cho các trạm xử lý với công suất dưới 20.000 m3/ngđ Nước thải được dẫn vào trong ống trung tâm và chuyển động từ dưới l n theo phương thẳng đứng Vận tốc dòng nước chuyển động lên phải nhỏ hơn vận tốc chuyển động lắng của hạt nước trong được tập trung vào máng thu phía trên Cặn lắng đươc chứa ở phần hình nón

hoặc chúp cụt ở phía dưới

Hình 1.2 Bể lắng đứng

b Bể lắng ngang

Bể lắng ngang có dạng hình chữ nhật trên mặt bằng, tỉ lệ giữa chiều dài và chiều rộng không nhỏ hơn ¼ và chiều sâu l n đến 4m bể lắng ngang được dùng cho các trạm xử lý với công xuất < 15.000 m3/ngđ Trong bể lắng nước thải chuyển động theo phương ngang từ đầu bể đến cuối bể và được dẫn tới các công trình xử lý tiếp theo, vận tốc dòng chảy trong vùng lắng của bể kh ng được vượt quá 40mm/s bể lắng ngang có hố thu cặn ở đầu bể và máng thu nước trong ở cuối bể

Hình 1.3 Bể lắng ngang

c Bể lắng li tâm

Bể lắng li tâm có dạng hình tròn trên mặt bằng, đường kính bể từ 16 – 40m (có trường hợp tới 60m), chiều cao làm việc thường từ 1/6 -1/10 đường kính bể Bể lắng li tâm thường được dùng cho các trạm xử lý với công suất > 20.000 m3/ngđ Trong bể

lắng nước chuyện động từ trung tâm ra thành bể lắng, cặn lắng được dồn vào hố thu cặn được xây dựng ở trung tâm đấy bể bằng hệ thống cào gom cặn ở phía dưới dàn quay hợp với trục một góc 450 Đấy bể thường được thiết kế với độ dốc I = 0,02 – 0,05 Dàn quay với tốc độ 2 – 3 vòng trên 1 giờ Nước trong được thu bằng máng thu được đặt dọc theo thành bể ở phía trên

Hình 1.4 Bể lắng li tâm

- Bể lắng cát: được sử dụng để tách các chất có trọng lượng lớn như cát, xỉ than

có trong nước thải Những chất này không có lợi đối với quá trình xử lý sinh hóa và xử

lý cạn bã, ngoài ra những chất này dễ gây ra sự cố đối với các công trình, thiết bị bên trong trạm xử l nước thải Cát được lấy ra từ bể lắng cát sẽ được mang đi phơi sau đó được sử dụng với mục đích khác Theo nguy n tắc hoạt động của nước trong bể lắng cát, ta có bể lắng cát ngang, bể lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến, bể lắng cát sục khí

1.3.2 Phương pháp hóa lý

- Bản chất của quá trình xử l nước thải bằng phương pháp hóa l là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó để gây tác động với các tạp chất bẩn, biến đổi hóa học, tạo thành các chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng kh ng độc hại hoặc gây ô nhiễm m i trường Giai đoạn xử lý hóa

lý có thể là giai đoạn xử l độc lập hoặc xử lý cùng với các phương pháp cơ học, hóa học, sinh học trong công nghệ xử l nước thải hoàn chỉnh

- Những phương pháp hóa l thường được áp dụng để xử l nước thải là: keo tụ tạo bông, hấp phụ, trao đổi ion, thấm lọc ngược và siêu lọc,…

a Phương pháp keo tụ tạo bông

Quá trình lắng chỉ có thể tách được các chất gây nhiễm bẩn ở dạng keo và hòa tan vì chúng là những có kích thước quá nhỏ Để tách các hạt rắn đó một cách có hiệu quả bằng phương pháp lắng, cần tăng kích thước của chúng nhờ sự tác động tương hổ giữa các hạt phân tán liên kết thành tập hợp các hạt, nhằm tăng vận tốc lắng của chúng Việc khử các hạt keo rắn bằng lắng trọng lực đòi hỏi trước hết cần trung hòa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng với nhau Quá trình trung hòa điện tích thường được gọi là quá trình đ ng tụ (coagulation), còn quá trình tạo thành bông lớn hơn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ (flocculation)

b Hấp phụ

Phương pháp hấp phụ được dùng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất hữu cơ hòa tan sau khi xử lý sinh học cũng như xử lý cục bộ khi nước thải có chứa một hàm lượng rất nhỏ các chất đó Những chất này không phân hủy bằng con đường sinh học và thường có độc tính cao Nếu các chất cần khử hấp phụ tốt và chi phí

ri ng cho lượng hấp phụ không lớn thì việc ứng dụng phương pháp này là hợp l hơn

cả

Các chất hấp phụ thường được sử dụng như: Than hoạt tính, cac chất tổng hợp

và chất thải của vài ngành sản xuất được dùng làm chất hấp phụ (tro, mạc cưa,…) Chất hấp phụ v cơ như đất sét, silicagen, keo nhôm và các chất hydroxit kim loại ít được sử dụng vì năng lượng tương tác của chúng với các phân tử nước lớn Chất hấp phụ phổ biến nhất là than hoạt tính, nhưng chúng cần có các tính chất xác định như: tương tác yếu với các phân tử nước và mạnh với các chất hữu cơ, có lỗ xốp th để có thể hấp phụ các phân tử hữu cơ lớn phức tạp Quan trọng là than phải có hoạt tính xúc tác thấp đối với phản ứng oxy hóa bởi vì một số chất hữu cơ trong nước thải có khả năng bị oxy hóa và bị hóa nhựa Các chất hóa nhựa bít kín lổ xốp của than và cản trở việc tái sinh nó ở nhiệt độ thấp

c Phương pháp trao đổi ion

Trao đổi ion là một quá trình trong đó các ion tr n bề mặt của chất rắn trao đổi với ion cùng điện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi là các

ionit (chất trao đổi ion), chúng hoàn toàn kh ng tan trong nước

Các chất có khả năng hút cá ion dương từ dung dịch điện ly gọi là cationit, những chất này mang tính axit Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit và chúng mang tính kiềm Nếu như các ionit nào đó rao đổi cả anion gọi là các ionit lưỡng tính

Phương pháp trao đổi ion thường được ứng dụng để loại các kim loại như: Zn,

Cu, Cr, Hg, Pb, …, các hợp chất của Asen, photpho, cyanua và các chất phóng xạ

Các chất trao đổi ion thường là các chất v cơ hoặc hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo Các chất trao đổi ion v cơ tự nhiên gồm các zeolite, kim loại khoáng chất, đất sét, fenspat, chất mica khác nhau,… v cơ tổng hợp gồm silicagen, pecmutit (chất làm mền nước), các oxyt khó tan và hydroxit của một số kim loại như: nh m, cr m, … Chất trao đổi ion hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên gồm axit humic và than đá chúng mang tính axit, các chất có nguồn gốc tổng hợp là các nhựa có

bề mặt riêng lớn là những hợp chất cao phân tử

e Phương pháp điện hóa

Mục đích của phương pháp này là sử dụng các tạp chất tan và phân tán trong nước thải, có thể áp dụng trong quá trình oxy hóa dương cực, khử âm cực đ ng tụ điện

và thẩm tích Tấc cả các quá trình này đều xảy ra tr n các điện cực khi cho dòng điện 1 chiều đi qua nước thải

Nhược điểm của phương pháp này là ti u hao điện năng lớn

f Bể tuyển nổi

Bể tuyển nổi dùng để tách các tạp chất (ở dạng lắng hoặc lỏng) phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi nước Ngoài ra còn dùng để tách các hợp chất hòa tan như

chất hoạt động bề mặt và gọi là bể tách bọt hay làm đặc bọt

Quá trình tuyển nổi được thực hiện bằng cách sụt các bọt khí nhỏ vào pha lỏng Các bọt khí này sẽ kết dính với các hạt cặn, khi khối lượng riêng của tập hợp bọt khí

và cặn nhỏ hơn khối lượng riêng của nước, cặn sẽ theo bọt khí nổi lên bề mặt

Nguyên tắc hoạt động của bể tuyển nồi:

Nước được đưa vào bồn khí tan bằng bơm áp lực cao Kh ng khí được cấp vào bồn khí tan bằng máy nén khí, tại đây nước và kh ng khí được hào trộn Nước bão hòa

kh ng khí cháy vào ngăn tuyển nổi của bể tuyển nổi, qua một van giảm áp suất, áp suất được giảm đột ngột về áp suất khí quyển Khí hào tan được tách ra và dính bám vào các hạt căn trong nước, quá trình tuyển nổi được hình thành

Các thông số thiết kế bể tuyển nổi

 Thời gian lưu nước tại bể tuyển nổi: 20 – 60 phút

 Tỉ số A/S (air/ sludge): 0,02 – 0,45

 Thời gian lưu nước tại bồn khí tan: 0 5- 3 phút

 Tải trọng bề mặt: 2- 350m3/m2/ngày

 Áp lực khí nén: 3 5 -7atm

 Lượng kh ng khí ti u thụ: 15 – 50l/m3

Ưu điểm:

+ Hiệu quả loại bỏ hàm lượng chất rắn lơ lửng cao: 90 -95%

+ Giảm được thời gian và dung tích bể so với các công trình khác

+ Loại bỏ được các hạt cặn hữu cơ khó lắng

+ Kết hợp với quá trinh tuyển nổi sử dụng hóa chất đem lại hiệu quả cao

+ Bùn cặn thu được có độ ẩm thấp, có thể tái sử dụng

Nhược điểm:

+ Chi phí đầu tư , bảo dưỡng thiết bị cao

+ Đòi hỏi kỹ thuật khi vận hành

+ Cấu tạo phức tạp, quá trình kiểm soát áp suất khó khăn

Tùy theo phương thức cấp khí vào nước, quá trình tuyển nổi bao gồm các dạng sau:

- Tuyển nổi bằng phân tán khí (Dispersed Air Flotation)

- Tuyển nổi chân không (Vacuum Flotation)

- Tuyển nổi bằng khí hòa tan (Dissolved air Flotation)

1.3.3 Phương pháp xử lý sinh học

- Thực chất của phương pháp này là dựa vào khả năng sống và hoạt động của các

vi sinh để phân huỷ - oxy hoá các chất hữu cơ ở dạng keo và hoà tan có trong nước thải Vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng như: Cacbon, nitơ , phosphor, kali,…vi sinh vật sử dụng vật chất này để kiến tạo tế bào cũng như tích luỹ năng lượng cho quá trình sinh trường và phát triển chính vì vậy

sinh khối vi sinh vật không ngừng tăng l n

- Những công trình xử lý sinh học phân thành hai nhóm:

+ Những c ng trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tự nhiên: Cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học… thường quá trình xử lý xảy ra chậm

+ Những c ng trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện nhân tạo:

Bể lọc sinh học ( bể biophin ), bể làm thoáng sinh học (bể aeroten)… Do các điều kiện tạo nên bằng nhân tạo mà quá trình xử lý diễn ra nhanh hơn, cường độ mạnh hơn Quá trình xử lý sinh học có thể đạt hiệu suất khử trùng 99,9% (trong các công trình trong điều kiện tự nhiên) theo BOD tới 90- 95 %

+ Công trình xử lý sinh học thường được đặt sau khi nước thải đã được xử l sơ

bộ qua các c ng trình cơ học, hóa học, hóa lý

1.3.3.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Để tách các chất bẩn hữu cơ dạng keo và hoà tan trong điều kiện tự nhi n người

ta xử lí nước thải trong ao, hồ (hồ sinh vật) hay tr n đất (cánh đồng tưới, cánh đồng lọc…)

- Hồ sinh học:

Hồ sinh vật là các ao hồ có nguồn gốc tự nhi n hoặc nhân tạo, còn gọi là hồ oxy hoá, hồ ổn định nước thải,… xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học Theo bản

chất quá trình sinh hoá, người ta chia hồ sinh vật ra các loại hồ hiếu khí, hồ sinh vật tuỳ tiện (Faculative) và hồ sinh vật yếm khí

- Cánh đồng tưới – Cánh đồng lọc

Cánh đồng tưới là những khoảng đất canh tác, có thể tiếp nhận và xử l nước thải Xử l trong điều kiện này diễn ra dưới tác dụng của vi sinh vật, ánh sáng mặt trời, không khí và dưới ảnh hưởng của các hoạt động sống thực vật, chất thải bị hấp thụ và giữ lại trong đất, sau đó các loại vi khuẩn có sẵn trong đất sẽ phân huỷ chúng thành các chất đơn giản để cây trồng hấp thụ Nước thải sau khi ngấm vào đất, một phần được cây trồng sử dụng Phần còn lại chảy vào hệ thống ti u nước ra s ng hoặc bổ sung cho nuocs nguồn

1.3.3.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

 Các công trình hiếu khí

a Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aeroten

- Quá trình xử l nước thải sử dụng bùn hoạt tính dựa sào sự hoạt động sống của

si sinh vật hiếu khí Trong bể Aeroten, các chất lơ lửng đóng vai trò là các hạt nhân để cho vi khuẩn cư trú, sinh sản và phát triển dần lên thành các bông cặn gọi là bùn hoạt tính Bùn hoạt tính là các bông cặn có mầu nâu sẩm chứa các chất hữu cơ hấp thụ từ nước thải và là nơi cư trú để phát triển của vô số vi khuẩn và vi sinh vật khác Các vi sinh vật đồng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất dinh dưỡng cung cấp cho sự sống trong quá trình phát triển vi sinh vật sử dụng các chất để sinh sản và giải phóng năng lượng, nên sinh khối của chúng tăng l n nhanh Như vậy các chất hữu

cơ có trong nước thải được chuyển hóa thành các chất v cơ như H2O, CO2 kh ng độc hại cho m i trường

- Quá trình sinh học có thể diễn ra tóm tắt như sau:

Chất hữu cơ + Vi sinh vật + oxy  NH3 + H2O + Năng lượng + Tế Bào mới

Hình 1.5 Sơ đồ công nghệ bể Aerotank truyền thống

Bùn dư Bùn hoạt tính tuần hoàn

b Bể sinh học hiếu khí hoạt động gián đoạn theo mẻ (hệ SBR)

Là dạng công trình xử l nước thải bằng bùn hoạt tính Do hoạt động gián đoạn nên số ngăn của bể tối thiểu là 2 Các giai đoạn hoạt động diễn ra trong một ngăn bể bao gồm: làm đầy nước thải, để lắng tĩnh, xả nước thải và xả bùn dư Hệ SBR làm việc không cần bể lắng đợt 2

c Bể MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)

- Là công nghệ kết hợp được các ưu điểm vượt trội của hệ thống xử lý bùn hoạt tính và bể lọc sinh học, sử dụng các giá thể sinh học cho các vi sinh vật bám vào tạo lớp màng để vi sinh vật phát triển và thực hiện phân hủy các chất hữu cơ, hợp chất nito, phosphor trong nước thải Bể hoạt động tốt trong điều kiện lưu lượng, tải lượng ô nhiểm cao

- Một điểm cần lưu trong công nghệ MBBR không cần quá trình tuần hoàn bùn tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử l nước thải bằng bùn hoạt tính vì sinh khối trong

bể ngày càng tăng

- Ứng dụng cho hầu hết các loại nước thải có ô nhiễm hữu cơ: Nước thải sinh hoạt, nước thải y tế, thủy hải sản, sản xuất chế biến thực phẩm, nước thải công nghiệp, dệt nhuộm,…

- Bể sinh học kết hợp giá thể lơ lửng MBBR gồm 2 loại: Bể hiếu khí và bể thiếu khí

+ Bể hiếu khí: Bể sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để phân hủy các chất hữu cơ, đồng thời trong suốt quá trình xử lý cần sục khí bằng máy thổi khí liên tục để cung cấp pxxi cho quá trình xử lý

+ Bể thiếu khí: Sự chuyển động của các giá thể được tạo ra nhờ sự hoạt động của cánh khuấy

Nguyên tắc hoạt động:

- Điều kiện sử dụng bể: BOD:COD ≥0,5 , TSS ≤150mg/l

- Trong bể hiếu khí dính bám MBBR, hệ thống cấp khí được cung cấp để tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng và phát triển Đồng thời quá trình cấp khí phải đảm bảo cho các vật liệu luôn ở trạng thái lơ lửng và chuyển động xáo trộn liên tục trong suốt quá trình phản ứng

- Vi sinh vật có khả năng phân giải các chất hữu cơ sẽ dính bám và phát triển trên

thải để phát triển thành sinh khối Quần xã vi sinh sẽ phát triển và dày lên rất nhanh chóng cùng với sự suy giảm các chất hữu cơ trong nước thải Khi đạt đến một độ dày nhất định, khối lượng vi sinh vật sẽ tăng l n, lớp vi sinh vật phía trong do không tiếp xúc được nguồn thức ăn n n chúng sẽ bị chết, khả năng bám vào vật liệu không còn, sau đó bị bong ra rơi vào trong nước thải Một lượng nhỏ vi sinh vật còn bám trên các vật liệu sẽ tiếp tục sử dụng các hợp chất hữu cơ có trong nước thải để hình thành một quần xã sinh vật mới

- Ngoài nhiệm vụ xử lý các hợp chất hữu cơ trong nước thải, thì trong bể sinh học hiếu khí dính bám lơ lửng còn xảy ra quá trình Nitrat hóa và Denitrate, giúp loại

bỏ các hợp chất nito, photpho trong nước thải, do đó kh ng cần sử dụng bể Anoxic Khi oxy hòa tan và các chất bề mặt khuếch tán vào lớp phía trong so với lớp ngoài cùng của màng sẽ được các vi sinh vật tiêu thụ nhiều hơn Sự giảm oxy thông qua các lớp màng sinh học tạo điều kiện tạo ra các m i trường: lớp ngoài cùng là vi sinh vật hiếu khí, tiếp là lớp vi sinh vật thiếu khí, lớp trong cùng là vi sinh vật kị khí Nitơ chủ yếu tồn tại ở dạng ammoniac, hợp chất nitơ hữu cơ Vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa hợp chất nitơ về dạng nitrite, nitrate Tiếp tục vi sinh vật thiếu khí và kị khí sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ trong nước thải làm chất oxy hóa để khử nitrate, nitrite về dạng khí N2 bay lên Vì vậy hiệu quả xử lý chất nitơ, photpho trong nước thải sinh hoạt của công trình này rất tốt

- Tốc độ xáo trộn phải được điều chỉnh hợp l để tránh tình trạng bào mòn các giá thể động do chuyển động nhanh dẫn đến va chạm vào nhau làm bong tróc và giảm hiệu quả của quá trình xử lý

Ưu điểm:

- Chịu được tải trọng hữu cơ cao, 2000-10000gBOD/m3.ngày, 2000 – 15000 gCOD/ m3ngày

- Hiệu suất xử l BOD l n đến 90%

- Loại bỏ được Nitơ trong nước thải: NH3-N : 98-99%, TN: 80-85%, TP: 75%

70 Có thể cải tiến thành c ng nghệ AAO để xử l triệt để Nito, Phopho và các hợp chất khó phân hủy khác

- Mật độ vi sinh vật xử l tr n một đơn vị thể tích cao hơn so với hệ thống xử l bằng phương pháp bùn hoạt tính lơ lủng , vì vậy tải trọng hữu cơ của bể MBBR cao hơn

- Chủng loại vi sinh vật xử l đặc trưng: Lớp màng biofilm phát triển tùy thuộc vào loại chất hữu cơ và tải trọng hữu cơ trong bể xử l

- Tiết kiệm diện tích xây dựng: Diện tích xây dựng MBBR nhỏ hơn so với hệ thống xử l nước thải hiếu khí đối với nước thải đ thị và nước thải c ng nghiệp

- Dễ vận hành, kh ng đòi hỏi kỹ thuật cao

- Giảm chi phí bảo trì hệ thống

- Không phát sinh mùi trong quá trình vận hành

- Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải, pH, nồng độ MLSS Nhiệt độ thích hợp cho phản ứng sinh khí là 32  350C

- Ưu điểm nổi bật của quá trình xử lý kị khí là lượng bùn sinh ra rất thấp, vì thế chi phí cho việc xử lý bùn thấp hợn nhiều so với các quá trình xử lý hiếu khí

- Trong quá trình lên men kị khí, thường có 4 nhóm vi sinh vật phân hủy vật chất hữu cơ nối tiếp nhau:

+ Thủy phân: Các vi sinh vật thủy phân (Hydrolytic) phân hủy các chất hữu cơ dạng polyme như các polysaccharide và protein thành các các phức chất đợn giản hoặc chất hòa tan như amino acid, acid béo Kết quả của sự bẻ gãy mạch cacbon chưa làm

+ Acid hóa: Ở giai đoạn này, vi khuẩn lên men chuyển hóa các chất hòa tan thành chất đơn giản như acid beo dễ bay hơi, alcohols các axít lactic, methanol, CO2,

H2, NH3, H2S và sinh khối mới sự hình thành các acid có thể làm ph giảm xuống 4.0

+ Acetic hóa (acetogenesis): Vi khuẩn acetic chuyển hóa các sản phẩm của giai

đoạn acid hóa thành acetate, H2, CO2 và sinh khối mới

+ Mêtan hóa (methanogenesis): Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình phân

hủy kị khí Axít acetic, H2, CO2, axít formic và methanol chuyển hóa thành mêtan,

CO2 và sinh khối

a Bể UASB ( Upflow anaerobic Sludge Blanket)

- Nước thải được đưa trực tiếp vào phía dưới đáy bể và được phân phối đồng đều, sau đó chảy ngược lên xuyên qua lớp bùn sinh học dạng hạt nhỏ (bông bùn) và chất hữu cơ bị phân hủy

- Các bọt khí mêtan và NH3, H2S nổi l n tr n và được thu bằng các chụp thu khí

để dẫn ra khỏi bể nước thải thiếp theo đó chuyển đến vùng lắng của bể phân tách 2 pha lỏng và rắn sau đó ra khỏi bể, bùn hoạt tính thì hoàn lưu lại vùng lớp bông bùn

Sự tạo thành bùn hạt và duy trì được nó rất quan trọng khi vận hành UASB

- Thường cho thêm vào bể 150 mg/l Ca2+ để đẩy mạnh sự tạo thành hạt bùn và 5

 10 mg/l Fe2+ để giảm bớt sự tạo thành các sợi bùn nhở Để duy trì lớp bông bùn ở trạng thái lơ lửng, tốc độ dòng chảy thường lấy khoảng 0,6  0,9 m/h

Hình 1.7 Bể UASB

b Lọc kỵ khí

Dựa trên quá trình hoạt động của hệ vi sinh vật yếm khí trên bề mặt vật liệu lọc

để phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải khí thải tiếp xúc với màng sinh học Trong thiết bị lọc sinh học, vật liệu lọc (vật liệu mang vi sinh) được sử dụng để mang

vi sinh vật lên trên bề mặt vật liệu lọc Lớp vi sinh vật bám dính trên vật liệu lọc thường gọi là màng sinh học Vật liệu lọc có nhiều loại hình dáng và kích thước khác nhau, có thể ở dạng khối hay xếp dời Vật liệu lọc chiếm khoảng 50 – 70 % dung tích thiết bị Các vi sinh vật bám trên bề mặt vật liệu lọc, nhờ đó giữ cho nồng độ vi sinh vật trong thiết bị cao Nước thải có thể được đưa vào đáy thiết bị ( thiết bị lọc ngược) hay từ tr n đỉnh thiết bị (thiết bị lọc xuôi), qua lớp đệm các vi sinh vật yếm khí trên bề mặt vật liệu lọc để phân giải các chất ô nhiễm

c Quá trình tiếp xúc kỵ khí

- Có hai giai đoạn: Giai đoạn phân hủy kị khí xáo trộn hoàn toàn và giai đoạn lắng hoặc tuyển nổi tách riêng phần cặn sinh học và nước thải sau xử lý Bùn sinh học sau khi tách được tuần hoàn vào bể phân hủy kỵ khí Trong quá trình này, thời gian lưu bùn có thể khống chế được và không ảnh hưởng đến thời gian lưu nước Trong giai đoạn lắng, có thể thêm chất keo tụ để đẩy nhanh quá trình tạo bông

+ Khử trùng và sử dụng lại cặn cho các mục đích khác nhau

- Rác (gồm các tạp chất kh ng tan kích thước lớn: cặn bã thực vật, giấy, giẻ lau…) được giữ lại ở song chắn rác có thể chở đến bãi rác (nếu lượng rác kh ng lớn) hay nghiền rác và sau đó dẫn đến bể m tan để tiếp tục xử l

Cát từ bể lắng được dẫn đến sân phơi cát để làm ráo nước và chở đi sử dụng

- Để giảm thể tích cặn và làm ráo nước có thể ứng dụng các c ng trình xử l trong điều kiện tự nhi n như: sân phơi bùn, hồ chứa bùn; hoặc trong điều kiện nhân tạo: thiết bị lọc chân kh ng, thiết bị lọc ép dây đai, thiết bị ly tâm cặn… Độ ẩm của cặn sau xử l đạt 55-75%

+ Máy ép băng tải: bùn được chuyển từ bể nén bùn sang máy ép để giảm tối đa lượng nước có trong bùn Trong quá trình ép bùn ta cho vào một số polyme để kết dính bùn

+ Lọc chân kh ng: Thiết bị lọc chân kh ng là trụ quay đặt nằm ngang Trụ quay đặt ngập trong thùng chứa cặn khoảng 1/3 đường kính Khi trụ quay nhờ máy bơm chân kh ng cặn bị ép vào vải bọc

+ Quay li tâm: Các bộ phận cơ bản là r tơ hình c n và ống rỗng ruột R tơ và ống quay cùng chiều nhưng với những tốc độ khác nhau Dưới tác động của lực li tâm các phần rắn của cặn nặng đập vào tường của r tơ và được dồn lăn đến khe hở, đổ ra thùng chứa b n ngoài

+ Lọc ép: Thiết bị lọc gồm một số tấm lọc và vải lọc căng ở giữa nhờ các trục lăn Mỗi một tấm lọc gồm hai phần tr n và dưới Phần tr n gồm vải lọc, tấm xốp và ngăn thu nước thấm Phần dưới gồm ngăn chứa cặn Giữa hai phần có màng đàn hồi kh ng thấm nước

- Để tiếp tục làm giảm thể tích cặn có thể thực hiện sấy bằng nhiệt với nhiều dạng khác nhau: thiết bị sấy dạng trống, dạng khí nén, băng tải … Sau khi sấy, độ ẩm còn 25-30% và cặn ở dạng hạt dễ dàng vận chuyển

- Đối với trạm xử l c ng suất nhỏ, việc xử l cặn có thể tiến hành đơn giản hơn: nén sau đó làm ráo nước ở sân phơi cặn tr n nền cát

CHƯƠNG 2

ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHO NƯỚC

THẢI THỦY SẢN 2.1 CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ

Lựa chọn sơ đồ dây chuyền công nghệ cho nhà máy xử l nước thải của Công

ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân là một bài toán kinh tế, kỹ thuật phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

- Lưu lượng và đặc trưng dòng thải, tính chất nước thải đầu vào

- Công suất trạm xử lý

- Yêu cầu chất lượng nước thải sau xử l đạt QCVN 11-MT:2015/BTNMT cột

B

- Yêu cầu khả năng sử dụng triệt để các công trình

- Điều kiện kinh tế của công ty

- Điều kiện mặt bằng và địa chất thủy văn khu vực

- Mỹ quan công trình

- Diện tích chung của nhà máy dành cho khu vực xử l nước thải

2.2 LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

 Lưu lượng nước thải sinh hoạt

 Nước dùng cho hoạt động vệ sinh của công nhân trong nhà máy

Theo TCVN 33:2006 thì mỗi nhân viên sẽ sử dụng 25l/ng/ca Công ty cổ phần chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân có 800 lao động (600 lao động chính thức, 200 lao động thời vụ)

Lưu lượng nước cấp sinh hoạt vệ sinh của nhân viên:

Qshvs = 800 người 25 lít/người.ca 1 ca = 20 m3/ngày

 Nước dùng cho hoạt động tắm của công nhân trong nhà máy

Công thức xác định lưu lượng nước cấp cho việc tắm của nhân vi n như sau:

∑

+ qi : là tiêu chuẩn cấp nước cho 1 lần tắm vòi sen, qi = 300l/vòi (TCVN 33:2006)

+ Ni : là số người công nhân tắm sau ca làm việc, Ni = 800 người

+ n : là số người sử dụng tính cho một nhóm tắm vòi hoa sen, chọn n = 10 người/vòi do trong quá trình làm việc nhân viên có sử dụng nước (theo TCVN 33:2006)

+ 45 : Là thời gian tắm

Như vậy,

∑

 Tổng lượng nước thải của công nhân viên

- Tổng lượng nước cấp sinh hoạt của công ty trong 1 ngày:

Qcsh =Qshvs + = 20 + 18 = 38 m3/ngày

- Tổng lượng nước thải sinh hoạt (lấy bằng 80% tổng lượng nước cấp):

Qtsh = 80% Qcsh = 80% 38 = 30,4 m3

/ngày

 Lưu lượng nước thải sản xuất

Công suất cơ sở chế biến 7000 tấn/năm Vậy số lượng t m đ ng lạnh hàng ngày được chế biến 23 tấn/ngày

Vậy tổng lưu lượng nước thải của cơ sở chế biến là :

Qsx = 23 115 = 2645 m3/ngày

 Lưu lượng nước thải của nhà máy xử lý

- Lượng nước thải cần xử lý của công ty

Q = Qtsh + Qsx = 30,4 + 2465 = 2495,4 m3/ngày Chọn hệ số an toàn cho trạm xử lý là 1,2

- Lưu lượng tính toán cho trạm xử lý

Q = 2495,4 1,2 = 2994,48 m3/ngày 3000 m3/ngày

Do đó: Nhà máy xử l nước thải sẽ xây dựng với công suất 3000m 3 /ngày đêm vừa

đảm bảo xử l nước thải của nhà máy hiện tại, vừa đáp ứng yêu cầu cho nhà máy có tăng năng suất sản phẩm l n cũng kh ng cần phải cải tạo trạm xử lý

- Lưu lượng trung bình theo giờ:

⁄

- Lưu lượng trung bình theo giây:

⁄

- Với = ⁄ = 35 l/s ta được hệ số kh ng điều hòa chung K0max = 1,8 (Theo bảng 2 – TCVN 7957:2008 )

- Lưu lượng lớn nhất theo giờ:

2.3 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ

Thông số thiết kế

Công suất: 3000m3/ngày đ m

Mức độ ô nhiễm do nước thải sản xuất và sinh hoạt của nhà máy được đánh giá thông qua việc so sánh giá trị nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải với nồng độ tối đa cho phép trong QCVN 11-MT:2015/BTNMT (loại B) liệt kê trong bảng sau:

Bảng 2.1 Hàm lượng chất ô nhiễm đầu vào của Công ty CP chế biến thủy

sản xuất khẩu Tắc Vân

TT Thông số ô nhiễm Đơn vị quả Kết MT:2015/BTNMT (cột B) QCVN 11

(Nguồn: Công ty CP chế biến thủy sản xuất khẩu Tắc Vân.)

Theo bảng 2.1 thì các thông số ô nhiễm đầu vào của Công ty chế biến thủy sản

Colifomrs Để đảm bảo chất lượng nước đầu ra không gây ảnh hưởng tới con người và

Hệ thống thu gom rác

Bùn tuần hoàn

Clo

Nước ép bùn

Thu khí

Bể trung gian